손해평가사 농학개론 재배학 및 원예작물학
제14강
제5 절 공기 환경
1. 대기 조성과 작물
(1) 대기 조성
①질소: 약 78%
②산소: 약 21%
③이산화 탄소: 0.03%
④기타: 수증기, 먼지, 연기, 미생물, 각종 가스 등
(2) 대기와 작물
①작물은 대기 중 이산화탄소를 광합성의 재료로 한다.
②작물은 대기 중 산소를 이용하여 호흡작용이 이루어진다.
③질소고정균에 의해 대기 중 질소가 고정된다.
④대기 중 아황산가스 등 유해 성분은 작물에 직접적 유해 작용을 한다.
⑤토양 산소의 부족은 토양 내 환원성 유해 물질 생성의 원인이 된다.
⑥토양 산소의 변화는 비료성분 변화와 관련이 있어 작물 생육에 영향을 미친다.
⑦바람은 (증산량증가, 공기 평형 등 ) 작물의 생육에 여러 영향을 미친다.
2. 대기 중 산소와 질소
(1) 산소
①식물의 호흡과 광합성이 균형을 이루면 대기 중 산소와 이산화탄소의 균형을 유지된다.
②대기 중의 산소 농도는 약 21% 정도이다.
③대기 중 산소 농도의 감소는 호흡속도를 감소시키며 5~10% 이하에 이르면 호흡은 크게 감소한다.
④산소 농도의 증가는 일시적으로는 작물의 호흡을 증가시키지만 90%에 이르면 호흡은 급속히 감퇴하고 100%에서는 식물이 고사한다.
(2) 질소
①유리 질소의 고정
근류균, 아조토박터 (Azotobacter) 등은 공기 중에 함유되어 있는 질소 가스를 고정한다.
②천연 양분 공급
대기 중에는 소량의 화합물 형태의 질소가 존재하며, 강우에 의해 암모니아, 질산, 아질산 등이 토양 중에 공급되어 작물의 양분이 된다.
③인공 합성
공중질소는 공중방전이나 비료공업 등에 의해서 화학비료로 고정되어 이용되기도 한다.
3. 이산화 탄소
(1) 호흡작용
①대기 중 이산화탄소 농도는 호흡에 관여하는데 높아지면 호흡속도는 감소한다.
②5%의 이산화탄소 농도에서 발아종자의 호흡은 억제된다.
③사과는 10~20% 농도의 이산화탄소에서 호흡이 즉시 정지하며 어린 과실일수록 영향이 크다.
(2) 광합성
①이산화 탄소의 농도가 낮아지면 광합성 속도가 낮아진다.
②일반 대기 중 이산화탄소의 농도 0.03%보다 높으면 식물의 광합성은 증대된다.
③이산화 탄소 포화점
㉠광합성은 이산화탄소농도가 증가함에 따라 증가하나 일정 농도 이상에서는 더 이상 증가하지 않는데 이 한계점을 의미한다.
㉡작물의 이산화탄소포화점은 대기 농도의 7~10배 (0.21~0.3%)가 된다.
④작물의 이산화탄소 보상점은 대기 농도의 (0.003~0.01%) 정도이다.
(3) 탄산시비
①광합성에서 이산화탄소의 포화점은 대기 중 농도보다 훨씬 높으며 이산화탄소의 농도가 높아지면 광포화 점도 높아져 작물의 생육을 조장할 수 있다.
②인위적으로 이산화탄소 농도를 높여 주는 것을 탄산시비라 한다.
③일반 포장에서 이산화탄소의 공급은 쉬운 일이 아니나 퇴비나 녹비의 시용으로 부패 시 발생하는 것도 사용 효과를 볼 수 있다.
④이산화 탄소가 특정 농도 이상으로 증가하면 더 이상 광합성은 증가하지 않고 오히려 감소하며 이산화탄소와 함께 광도를 높여주는 것이 바람직하다.
⑤시설 내 이산화탄소의 농도는 대기보다 낮지만 인위적으로 이산화탄소 환경을 조절할 수 있기에 실용적으로 탄산시비를 이용할 수 있다.
⑥탄산 시비의 효과
㉠시설 내 탄산시비는 생육의 촉진으로 수량 증대와 품질을 향상시킨다.
㉡열매채소에서 수량 증대가 두드러지며 잎채소와 뿌리채소에서도 상당한 효과가 있다.
㉢절화에서도 품질 향상과 절화수명 연장의 효과가 있다.
㉣육묘 중 탄산시비는 모종의 소질 향상과 정식 후에도 시용 효과가 계속 유지된다.
(4) 이산화탄소의 농도에 영향을 주는 요인
1) 계절
①여름철에는 왕성한 광합성으로 이산화탄소의 농도가 낮아지고 가을철 다시 높아진다.
②지표면 근처는 여름철 토양유기물의 분해와 뿌리의 호흡에 의해 오히려 농도가 높아진다.
2) 지표면과의 거리
지표면으로부터 멀어지면 이산화탄소가 무거워 가라앉기 때문에 농도가 낮아진다.
3) 식생
식생이 무성하면 뿌리의 왕성한 호흡과 바람을 막아 지표면에 가까운 층은 농도가 높고, 지표와 떨어진 층은 잎의 왕성한 광합성에 의해 농도가 낮아진다.
4) 바람
바람은 대기 중 이산화탄소 농도 불균형을 완화시킨다.
5) 미숙 유기물 시용
미숙퇴비, 낙엽, 구비, 녹비의 시용은 이산화탄소를 발생하여 탄산시비의 효과를 기대할 수 있다.
4. 바람
(1) 연풍
①풍속이 4~6km/h 이하의 바람을 의미한다.
②연풍의 효과
㉠증산을 조장하고 양분의 흡수 증대
㉡잎을 흔들어 그늘진 잎에 광을 조사하여 광합성 증대
㉢이산화탄소의 농도 저하를 경감시켜 광합성 조장
㉣풍매화의 화분 매개
㉤여름철 기온 및 지온을 낮추는 효과
㉥봄, 가을, 서리를 막아준다.
㉦수확물의 건조 촉진
3) 연풍의 해 작용
①잡초의 씨 또는 균이 전파
②건조 시기에 더욱 건조 상태의 조장
③저온의 바람은 작물의 냉해를 유발하기도 한다.
(2) 풍해
①풍속 4~6km /h 이상의 강풍과 태풍은 피해를 주며 풍속이 크고 공중 습도가 낮을 때 심해진다.
②직접적인 기계적 장해
㉠작물의 절손, 열상, 낙과, 도복, 탈립 등을 초래하며 이러한 기계적 장해는 2차적으로 병해, 부패 등이 발생하기 쉽다.
㉡벼에서는 출수 3~4일에 풍해의 피해가 가장 심하다.
㉢도복을 초해하는 경우 출수 15일 이내 것이 가장 피해가 심하다.
㉣출수 30일 이후 것은 피해가 경미하다.
③직접적인 생리적 장해
㉠호흡의 증대
㉡광합성 감퇴
㉢작물체의 건조
㉣작물의 체온 저하
㉤염풍의 피해
④풍해대책
①풍세의 약화: 방풍림, 방풍울타리 설치
②풍식 대책
㉠방풍림, 방풍울타리 등의 조성
㉡피복식물의 재배
㉢관개하여 토양을 젖어있게 한다.
㉣이랑을 풍향과 직각으로 한다.
㉤겨울에 건조하고 바람이 센 지역은 높이 베기로 그루터기를 이용해 풍력을 약화시키며 지표에 잔재물을 그대로 둔다.
③재배적 대책
㉠내풍성 작물의 선택
㉡내 도복성 품종 선택
㉢작기의 이동
㉣담수
㉤배토, 지주 및 결속
㉥생육의 건실화
㉦낙과방지제 살포
④사후대책
㉠쓰러진 것은 일으켜 세우거나 바로 수확한다.
㉡태풍 후 병의 발생이 많아지므로 약제살포를 한다.
㉢낙엽에는 병이 든 것이 많으므로 제거한다.
